一、运动解耦六自由度并联微动机器人关键技术研究（论文文献综述）
李毅[1]（2021）在《面向显微操作的并联微动平台的设计与研究》文中研究说明随着微/纳米技术的快速发展,微操作技术已经成为先进制造技术领域里的一个重要研究方向,在精密制造、生物医学工程、微机电系统（MEMS）、半导体加工、IC（集成电路）封装与引线键合等领域有着重要的研究价值和广阔的应用前景。针对现有的微动平台存在工作空间小,运动精度低等问题,本文以生物工程中对生物细胞的显微操作为工程应用背景,提出了一种新型的大行程高精度的3-PRC并联微动平台,对该平台进行构型设计与优化、运动学与误差分析、动力学特性分析和实验研究。首先,基于解耦的3-PRC并联机构,采用刚体替换法得到微动平台的初始构型,基于寄生运动互相抵消原理,通过将缺口型柔性铰链和簧片型柔性铰链结合的方式,对初始构型进行优化,提出一种新型的大行程高精度的3-PRC并联微动平台。其次,基于闭环矢量法建立该平台的运动学模型,得到运动学正解和反解,采用数值搜索法绘制出平台的可达工作空间。通过有限元仿真,对平台在不同的加载情况下的运动学进行验证,证明该平台具有良好的运动特性。然后,基于拉格朗日法和集中质量法,建立系统的动力学方程,采用机械无阻尼自由振动理论得到并联微动平台的一阶固有频率,利用有限元分析软件对平台进行约束模态仿真分析,得到该平台的前六阶振动频率,验证理论模型的正确性,避免并联微动平台在工作状态下发生共振。最后,加工样机,搭建实验平台,对平台的行程、不同加载情况下平台的耦合误差和动态性能分别进行了实验研究,实验证明该平台具有良好的线性输入-输出关系和近似解耦特性,能够实现大行程和微纳米级精度定位,满足显微操作的工程使用要求。
禹进[2]（2020）在《基于（2-UPS+U）PU+2-UPS机构的并联机械臂动力学与解耦性分析》文中研究指明随着我国科技的飞速发展,机械臂越来越多的进入工业领域,成为替代人类进行高强度劳动的工具之一。而并联机械臂机构因为其结构简单、控制简便得到更多企业的青睐,其中的少自由度并联机构以轻便灵活、工作空间大等优点已在食品加工、汽车检测、航空航天等行业获得广泛应用。5自由度并联机械臂是少自由度并联机构中性能尤为突出的一类,它比3、4自由度并联机械臂更加灵巧,比6自由度并联机械臂结构简单、控制简便,在一些复杂的环境下如曲面打磨、轮齿齿廓加工等方面有着良好的应用前景,但并联机械臂的解耦性普遍较差,会导致机构的运动学、动力学方程会更加复杂,增加了控制的难度,因此进一步提高并联机械臂的解耦性具有很重要意义。在这样的背景下,提出一种双闭环5-DOF机械臂,该机械臂在（（2‐UPS）+U）PU构型的基础上增加闭环结构得到新的拓扑构型2‐UPS+（（2‐UPS）+U）PU,闭环结构的引入使得机构获得更高的承载能力且为拓扑新的构型提供新思路。首先,应用矢量链法,建立了机构的位置模型;推导了支链驱动速度、支链摆动角速度与运动平台广义速度Vo的映射,建立了机构的独立变量（5）q与运动平台广义速度Vo之间的解耦矩阵。其次,建立机构支链中的摆动杆、伸缩杆质心速度与运动平台广义速度Vo之间映射关系,根据虚功原理,建立机构的动力学模型。再次,运用ADAMS虚拟仿真软件对机构进行仿真分析,建立该机构的虚拟样机模型,通过仿真验证了推导的动力学模型的正确性。最后,计算了机构的耦合度,分析了机构输入输出关联关系与解耦性。对样机进行优化设计并制造装配出样机实物。
李立建[3]（2020）在《柔顺并联多维力传感器机理建模与应变解析研究》文中认为多维力传感器作为获取空间力和力矩信息的重要载体,在航空航天、国防军事、生物工程和汽车工业等关键领域扮演着重要角色,是智能装备和智能机器人实现与外界环境交互力感知的核心元件之一,有着广泛的应用前景。国内外许多学者对多维力传感器展开了深入研究,且有较多的产品面世,然而系统化的多维力传感器设计和分析方法较为缺乏,成为制约传感器发展的主要障碍。本论文通过将柔顺机构、并联机构和多维测力技术相结合,着重研究柔顺并联多维力传感器的构型设计、机理建模、应变解析和优化设计等问题。为避免多维力传感器设计的盲目性和面向实际测力需求,对基本的力测量单元、柔性铰链和柔顺力测量支链等的类型及特点进行了系统梳理和总结,对基于并联机构构型演化的柔顺并联多维力传感器设计流程进行了阐述,并给出了构型设计实例,进而使传感器的设计和研制过程更具有针对性和更为高效便捷。受多柔性段串联组合设计启发,设计出了大量的混合型柔性铰链,并提出了一种可快速公式化柔度和精度方程的柔性铰链通用解析模型。利用该模型,仅通过基段柔度和简单的矩阵操作便易于评价柔性铰链的转动能力和转动精度。对可实现二维转动的双轴椭圆弧柔性铰链进行了设计,并推导了其闭式柔度公式,该公式适用于20种不同的柔性铰链类型。所提出的柔性铰链分段建模思想和组合设计方法可为新型柔性铰链的设计与分析提供有力的支持。从柔顺并联机构的刚度分析入手,建立了柔顺并联多维力传感器基本柔性单元终端作用载荷与待测外部载荷间的解析关系。通过与力测量单元应变-力映射关系相结合,导出了可精确表征应变点处输出应变与多维感知力/力矩间关系的解析模型,解决了复杂弹性体结构的应变解析难题,为传感器快速设计和评价提供了可定量描述的工具。对一种新型柔顺并联4-PSU六维力传感器弹性体结构进行了设计,推导得到了其应变柔度矩阵元素的解析表达式,并利用非线性遗传优化算法获得了面向测力任务需求的最优传感器性能和最佳参数组合。将多维测力技术和柔顺并联机构相结合,分别建立了可表征柔顺并联机构和集成多维力感知柔顺并联机构驱动力、外部载荷和力测量单元间数学关系的准静态模型,为提高系统的运动精度和可操作性能提供了理论支持。对一种新型集成二维力感知平面两自由度微动平台进行了设计,完成了其桥式位移放大机构和平台位移放大比的分析建模和性能验证,以及传感器的布片组桥和应变解析,从理论和设计实践上验证了所提出的建模和分析方法的可行性与有效性。
桂和利,周睿[4]（2018）在《六自由度并联柔性铰链微动平台的研究》文中研究指明为获得具有运动解耦性的并联2-2-2结构的6自由度微动平台,首先以并联6-PUS 3维平台为原型,用柔性铰链替代球铰,用柔性框架替代直线移动副,设计了并联2-2-2结构的6自由度微操作平台。其次,建立了该微操作平台的位置正反解方程;然后,建立了柔性铰链的刚度模型,以各种强度条件为约束,并利用有限元分析校核了其中的柔性铰链。上述分析证明了该机构的可行性及运动解耦性。
卢倩[5]（2018）在《基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究》文中研究表明在光波导器件连接和封装过程中,需要解决的关键问题是如何提高精度,实现连接封装过程的自动化,这对大行程、多自由度精密定位工作台提出了需求。已有装备采用电磁电机经丝杠驱动六自由度工作台运动,实现阵列光纤与光波导器件的对准。由于传动链较长,致使系统刚度低,响应慢,系统精度难以进一步提升,只能依靠其它驱动方式进行更高精度的补偿,这使系统对作动器的控制难度增加。另外,工作台自身的导向精度也是限制对准精度进一步提高的关键因素。本文提出了具备多种工作模式、大行程、快响应和高精度特点的压电电机,作为串并混联六自由度精度定位平台的作动器,进而构建基于压电作动器直接驱动的六自由度高精密定位平台,其具体设计目标是具备连续大行程工作范围和高精度定位能力,平动定位精度为1μm,转动定位精度为0.0005°。首先,设计了柔性正交式、柔性杠杆式和柔性菱形式三种不同结构的非共振式压电作动机构,提出了连续驱动和步进驱动两种作动模式,分别满足较远距离高速运动和临近目标精确定位要求。另一方面,面向柔性铰链的结构参数展开了参数化设计研究,提出了新的结构参数ε和柔度参数λ,详细探讨了参数ε对柔性铰链结构柔度的影响机制,以及参数λ-ε的之间的影响关系。在此基础上面向三种不同结构的压电作动机构展开了不同的优化设计方法研究,并采用多种方法验证了其优化设计的有效性,最后对三种压电作动机构进行了实验研究。实验结果证明,优化后的三种柔性压电直线作动机构有效的提升了步进作动的分辨率,具有高精度的运动分辨率和稳定的宏观连续运动能力,能够直接应用到多自由度精密定位平台中。其次,在对比了串联机构和并联机构的优缺点之后,采用2T1R串联平台+2R1T并联平台的构型,设计了串联与并联混合构型的六自由度精密定位平台;其中3-DOF并联平台采用3条斜面牵引并联支路对称布置结构方案,设计了大行程圆柱柔性铰链,提出了基于模糊优化算法的圆柱柔性铰链结构参数优化设计方法,构建了基于大行程圆柱柔性铰链的3-DOF并联平台刚度模型,分析了大行程圆柱柔性铰链在3-DOF并联平台中的有效性和可靠性。另一方面,构建了6-DOF混联精密定位平台的完整运动学与动力学模型,借助于齐次坐标变换方法给出了6-DOF混联精密定位平台的运动学位姿正反解;利用拉格朗日动力学模型给出了动力学广义驱动力的求解模型;最后采用多刚体动力学仿真软件ADAMS对所构建的6-DOF混联精密定位平台开展了仿真研究,仿真结果表明所设计的6-DOF混联精密定位平台具有较好的运动学能力,在给定外力（力矩）条件下可以实现大行程工作空间范围内的宏观运动与定位,满足6个自由度的运动设计要求。最后,搭建了面向6-DOF混联精密定位平台的实验系统,设计了实验测量方法,开展了步进作动模式实验研究和连续作动模式实验研究。实验结果表明,在步进作动实验中,X轴平动的步进分辨率为1.2μm,Y轴平动的步进分辨率为1.4μm,Z轴平动的步进分辨率为1.0μm;X轴转动的步进分辨率为8.6μrad,YU轴和YV轴转动的步进分辨率分别为11μrad和10μrad,Z轴转动的步进分辨率为3μrad;在连续作动实验中,X轴平动的宏观运动速度为1.82mm/s,Y轴平动的宏观运动速度为1.89mm/s,Z轴平动的宏观运动速度为312μm/s;X轴转动的宏观运动角速度为29000μrad/s,YU轴和YV轴转动的宏观运动角速度分别为29400μrad/s和28000μrad/s,Z轴转动的宏观运动角速度为26400μrad/s。各轴的平动定位分辨率和转动定位分辨率已基本达到预期设计目标;各轴的平动和转动的工作行程区间均已实现预期设计目标。另一方面,对6-DOF混联精密定位平台进行了运动误差影响因素分析,给出了各轴的运动误差棒分析图,对于进一步提高所设计的6-DOF混联精密定位平台的定位精度和运动性能具有指导意义。本研究课题所设计的6-DOF混联精密定位平台,采用非共振式压电直线电机直接作为各轴运动的作动机构,显着缩短了传动链,简化了系统控制方式,也有利于提高定位平台的作动响应速度;利用非共振式压电直线电机的步进作动模式和连续作动模式,即可实现6-DOF混联精密定位平台高精度微动与大行程宏动,具有广阔的应用前景。
梁旺[6]（2018）在《多自由度微动并联机器人鲁棒非线性控制》文中研究说明并联机器人机构自上世纪30年代出现至今,已经发展了几十年,其具有承重能力强、刚度大、动态特性好等特点,使得应用领域逐渐拓展。在不同的使用领域,并联机器人的驱动方法和材质否有着不同。微动并联机器人是微动精密机器人方向的一个典型结构,其理论分析和实践研究在机器人领域内也逐渐成为一个热门课题。并联机器人技术发展的极为迅速,相应的应用也极为广泛,但无论是一般的大型并联机器人还是微动型的并联机器人,始终面临着一些问题,如运动学正解的多解性,系统中的不确定性,工作空间的奇异性等等,使得并联机器人无法完全发挥并联机器人的性能优势,也阻碍了并联机器人的推广。本文在开始简要阐述了并联机器人的历史,介绍了其发展进程中,一些学者针对某些问题做出的巨大贡献。在文章的开头,简要介绍了国内外并联机器人的发展状况,以及未来的发展方向。文中以六自由度并联机器人为研究对象,进行了鲁棒非线性控制研究。首先,本文用笛卡尔坐标系构建了描述并联机器人的空间,其工作空间可以用位置向量表示。文中依据并联机器人的结构尺寸,写出了其几何关系,建立了过渡矩阵,并将活动台上的坐标转换到固定台的坐标系中。利用空间距离公式推导了运动学方程,并引入微分的方法,得到了逆解方程。本文选取了一个广义坐标向量来表达并联机器人的位置和姿态,利用Lagrange方程法推导了并联机器人的数学模型。然而在建模过程中,由于系统中某些动态特性很难被估计出来,使得所获得的模型是不精确的。为补偿不确定性,本文采用了鲁棒非线性控制,这是一种针对不确定性的常用方法。为了更好的补偿不确定性,发挥并联机器人的性能和品质,文中在鲁棒非线性控制的基础上,引入了神经网络对不确定性进行补偿,增强系统的鲁棒性。在文章的末尾章节,本课题使用Solidworks软件构建了并联机器人的三维物理模型,并将其导入MATLAB中,添加了相应的模块,搭建了仿真系统。本着实践的精神,本文利用实验室的并联机器人设备进行了一系列的实验测试,在Visual C++环境下编写了上位机程序。
顾伟栋[7]（2017）在《基于并联机构的精密轴系间隙检测平台基础理论研究》文中提出空间轴承及精密轴系是航天机构正常工作、实现在轨服役和达到预计寿命的基础保障。精密轴系间隙对关节动态性能、旋转精度及承载能力,乃至整个航天机构的工作可靠性都有着很大影响。并联机构因自身误差小、精度高、动力性能好等优点而得到广泛应用,将并联机构应用于精密轴系间隙的检测,研究基于并联机构的精密轴系间隙检测平台,是该研究领域的新方向、新思路。本文以空间精密轴系间隙检测为研究目的,从间隙的影响因素入手,探究检测平台的应用理论及设计思路,进而展开对基于并联机构的精密轴系间隙检测平台的研究,其主要研究内容如下:分析了轴承及轴系间隙的基础理论,对过盈装配量、温度、转速及预紧力等对间隙的影响进行了探讨,建立了工作间隙与原始间隙及径向间隙与轴向间隙之间的内部关系。进而,分析了基于并联机构的精密轴系间隙检测平台的应用理论。鉴于该检测平台其检测任务处于微米级至毫米级之间,根据其特殊性,详细分析了柔性铰链的设计理论,根据需要设计了大量程的柔性P副、R副、U副及S副。并从不同自由度的角度出发,对基于并联机构的精密轴系间隙检测平台进行了构型综合与选型。以经典6-SPS及等杆长6/3-3型6-PSS检测平台构型为基础,对两种构型检测平台的各向同性进行了探讨,确定了其结构参数,并对不同具体构型检测平台的运动学和动力学进行了分析。利用Solidwork、Adams和Ansys三款软件联合仿真的方法对等杆长6/3-3型6-PSS检测平台进行了刚柔耦合系统建模。进而,对该刚柔耦合模型运动学进行了仿真验证。根据检测平台检测任务的特殊性,对精密轴系间隙检测整体实施方案进行了研究,并对等杆长6/3-3型6-PSS检测平台进行了样机研制与实验分析。本文旨在将并联机构应用于精密轴系间隙检测领域中,探讨轴承及轴系间隙检测平台的设计新思路,为并联机构的研究及精密轴系间隙检测的研究提供了参考。
董易[8]（2016）在《并联微纳操作机器人标定与实验研究》文中认为微纳操作机器人是指运动位移在微米量级、分辨率和定位精度在亚微米级至纳米级的一类新型操作机器人,在精细操作和精密定位领域,如精密制造、微机电系统装配、生物医学、光学定位、精密测量等,都具有广阔的应用前景。微纳操作机器人最重要的性能指标之一就是其运动精度,为了提高机器人精度,需要从建模、标定、控制等各个方面对其展开研究。本文针对以上这些问题,建立了并联微纳操作机器人的运动学、静力学和动力学模型,提出了微纳操作机器人无量纲化的误差模型和全参数标定方法,并分别对机器人开、闭环控制方法进行了研究,并在此基础上进行了样机实验研究。本文的主要内容如下:1)针对微纳操作机器人为并联机构和柔性机构二者结合体的特点,分别建立了并联机构的运动学模型和柔性机构的静力学模型,通过定义相对刚度矩阵建立了包含位移输入-输出和驱动力-输出关系的综合输入-输出关系模型,完整描述压电陶瓷位移与末端位姿之间的关系;2)提出了微纳操作机器人工作空间的两类约束条件,分别对应柔性铰链变形极限和压电陶瓷驱动器输出能力,并将其对应的工作空间分别定义为极限工作空间和实验工作空间。分析了柔性铰链尺寸对铰链变形能力和机器人参数对实验工作空间的影响,为基于工作空间的微纳操作机器人参数设计和驱动器选择提供了依据;3)以6-SPS微纳操作机器人为研究对象,建立了其弹性动力学模型,揭示了驱动力与末端位移、加速度之间的关系;构造了机器人的的模态矩阵,计算出了系统的振型和固有频率特性,并使用有限元仿真的方法对模型进行了验证。4)提出了采用无量纲化方法建立微纳操作机器人误差影响模型,得到了各个参数对末端误差的影响因数。在误差量化分析的基础上,建立了以驱动器线性误差、机构几何参数、刚度参数和预紧位移为辨识对象的全参数标定模型和方法,通过数值仿真和样机实验验证了模型的有效性,提高了机器人精度。5)提出了微纳操作机器人的开环和闭环两种控制方法。对于开环系统,提出了标定-控制两步法策略,实现较高精度的轨迹数字控制,轨迹尺寸精度达到纳米级。在闭环控制中,采用了增量型PID算法,减小了模型和参数不准确带来的误差,相对于开环模式在轨迹尺寸和定位精度上又有明显的提升,部分指标达到亚纳米级。6)搭建了宏微一体操作系统,建立了宏微双驱动机器人系统的运动学模型,提出了宏微一体操作系统的人机交互策略并通过控制程序实现,进行了微颗粒的操作实验,实现微颗粒的切割、分离和移动,实验结果表明该系统能够有效完成微纳操作作业。
马琦翔[9]（2014）在《基于生物工程的新型并联微动平台的理论与实验研究》文中认为随着生物工程的快速发展，具有微纳米级的操作定位平台正逐渐受到人们的关注。为了满足生物工程领域的需要，提出具有近似解耦特性的新型三维移动并联微动平台具有重要意义。本文针对生物工程中的细胞注射的微操作需要，以刚性铰链3-PRC并联机构为基础，提出并设计了一种由压电陶瓷驱动的新型并联微动平台。其主要工作内容如下：基于刚性3-PRC并联机构，采用柔性运动副代替传统运动副，并将三条支链在空间正交布置，提出并设计了柔性铰链3-PRC并联微动平台的初始构型，然后对构型中柔性运动副结构进行优化，获得了最终的构型。采用了柔度矩阵变换的方法对该微动平台的刚度和桥式位移放大机构进行理论分析，得出微动平台的刚度矩阵和桥式位移放大机构的放大比理论计算公式，并利用有限元分析软件进行了分析和验证。利用矢量法建立了运动学方程，求得了该并联微动平台的位置反解和正解，并进行了耦合性误差理论分析。再对微动平台进行了不同加载情况下的有限元仿真分析，证明了该并联微动平台具有近似解耦的三维移动的运动特性。通过Lagrange方程并利用质量集中法建立了该微动平台的动力学方程，再计算出其自然振动频率，并利用有限元分析软件对其进行了模态仿真，求出了微动平台的前六阶的振动频率，对整个微动平台避免共振起到指导作用。制作3-PRC并联微动平台的实验样机，并进行了实验研究，主要包括单个支链的位移放大实验和多种情况下整个微动平台的运动解耦性实验。通过对实验结果分析，证明该3-PRC并联微动平台具有三维解耦的良好的线性输入-输出关系特性，可以实现微纳米级的运动范围和定位精度，可用于生物工程中的微注射等操作。
余同柱[10]（2013）在《基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用》文中研究表明并联机构的型综合研究具有十分重要的理论和实际意义，一直受到国内外许多研究学者的关注。本文采用基于方位特征（POC）集的并联机构型综合理论和方法，研究新机型的型综合、位置分析与应用。本文在综述国内外并联机构型综合理论和方法研究现状的基础上，首先，介绍了基于方位特征集的型综合方法的基本理论及一般步骤；接着，基于此方法，综合出了13种（3T-0R）和5种（3T-3R）并联机构机型，并对新综合出的机构进行了拓扑结构类型的分析和分类，完善了（3T-0R）和（3T-3R）并联机型库；然后，从已有的和本文新综合出的3-dof众多机型中，根据并联振动筛主机构的优选原则，优选出一些适合振动筛筛面运动所要求的机型，并通过优化改进得到了单自由度8种机型，从中进一步优选出一种{-R-R-S-}+{-S-S-}+{-S-}机型进行了运动学仿真分析和模型设计；最后，运用基于机构拓扑耦合度分析的位置正解分析方法，分别对6-3型1-2-3式SPS、6-3型2-2-2式SPS及6-4型2-2-1-1式SPS三种六自由度并联机构的位置正解问题进行了求解，即以1-2-3式SPS型元并联机构的解析解为基础，建立运动相容性条件，采用一维搜索法求解得全部正解数值解，分别得到8组、16组、32组数值解，再通过算例分别验证了位置正逆解的正确性。
二、运动解耦六自由度并联微动机器人关键技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、运动解耦六自由度并联微动机器人关键技术研究（论文提纲范文）
（1）面向显微操作的并联微动平台的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微动平台的国外研究现状 |
| 1.2.2 微动平台的国内研究现状 |
| 1.3 并联微动平台的优点及应用 |
| 1.4 并联微动平台存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 3-PRC并联微动平台构型设计与优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 显微操作的技术要求 |
| 2.3 材料的选择与加工方法 |
| 2.4 柔性铰链分析 |
| 2.4.1 柔性铰链的分类 |
| 2.4.2 刚度影响因素 |
| 2.5 构型设计与优化 |
| 2.5.1 构型选择 |
| 2.5.2 初始构型设计与有限元分析 |
| 2.5.3 优化后支链结构与寄生运动抵消原理 |
| 2.5.4 优化后构型与有限元分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 并联微动平台的运动学与误差分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并联微动平台的位置分析 |
| 3.2.1 运动学反解 |
| 3.2.2 运动学正解 |
| 3.3 工作空间分析 |
| 3.4 运动学有限元分析验证 |
| 3.5 并联微动平台的误差分析 |
| 3.5.1 原理误差 |
| 3.5.2 数学建模误差 |
| 3.5.3 加工装配误差 |
| 3.5.4 其他误差 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 并联微动平台的动力学特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 拉格朗日法基础理论 |
| 4.3 系统动力学建模 |
| 4.3.1 支链的动能和势能分析 |
| 4.3.2 动平台的动能和势能分析 |
| 4.3.3 系统拉格朗日动力学方程 |
| 4.4 模态分析与有限元验证 |
| 4.4.1 平台的理论模态分析 |
| 4.4.2 平台的约束模态有限元分析验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 并联微动平台的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验系统的搭建 |
| 5.2.1 实验系统的控制原理 |
| 5.2.2 实验仪器的选型 |
| 5.2.3 实验平台的搭建 |
| 5.3 平台的行程测试 |
| 5.4 平台的解耦性测试 |
| 5.4.1 单支链加载测试及数据分析 |
| 5.4.2 两支链加载测试及数据分析 |
| 5.5 平台的动态性能测试 |
| 5.5.1 平台的位移分辨率测试 |
| 5.5.2 平台的动态响应测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于（2-UPS+U）PU+2-UPS机构的并联机械臂动力学与解耦性分析（论文提纲范文）
| 缩略词 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 对并联机构的介绍 |
| 1.3 机械臂介绍 |
| 1.3.1 串联机械臂介绍 |
| 1.3.2 并联机械臂介绍 |
| 1.4 解耦并联机构研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 运动学及工作空间分析 |
| 2.1 机械臂构型及坐标系描述 |
| 2.1.1 机构结构模型 |
| 2.1.2 机械臂坐标系描述 |
| 2.2 机械臂位置及工作空间分析 |
| 2.2.1 机械臂位置反解分析 |
| 2.2.2 机械臂工作空间分析 |
| 2.3 机械臂的运动学建模 |
| 2.3.1 速度映射模型 |
| 2.3.2 运动学尺度参数分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 动力学分析 |
| 3.1 机构加速度求解 |
| 3.2 机构各杆速度和加速度 |
| 3.2.1 摆动杆质心速度和加速度 |
| 3.2.2 伸缩杆质心速度和加速度 |
| 3.3 机构虚功分析和动力学建模 |
| 3.4 机构数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 解耦性分析 |
| 4.1 机构耦合度的定义 |
| 4.1.1 单开链约束度 |
| 4.1.2 基本运动链的耦合度 |
| 4.2 机构的结构降耦及其原理 |
| 4.3 机构解耦性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 样机设计与制造装配 |
| 5.1 样机部件、运动副的设计 |
| 5.2 样机的制造装配 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）柔顺并联多维力传感器机理建模与应变解析研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 多维力传感器国外研究现状 |
| 1.3 多维力传感器国内研究现状 |
| 1.4 十字梁结构多维力传感器国内外研究现状 |
| 1.5 并联结构多维力传感器国内外研究现状 |
| 1.6 柔顺并联多维力传感器国内外研究现状 |
| 1.7 课题的提出及意义 |
| 1.8 论文的研究内容 |
| 2 柔顺并联多维力传感器的构型设计 |
| 2.1 多维力传感器检测原理 |
| 2.1.1 应变测量原理和组桥方案 |
| 2.1.2 多维力传感器维间耦合的定量描述 |
| 2.1.3 多维力传感器解耦算法 |
| 2.2 基本力测量单元的结构设计 |
| 2.2.1 单维力测量单元设计 |
| 2.2.2 二维力测量单元设计 |
| 2.2.3 三维力测量单元设计 |
| 2.3 基本的柔性单元及力测量支链形式 |
| 2.3.1 柔性单元的种类及特点 |
| 2.3.2 力测量支链形式 |
| 2.4 柔顺并联多维力传感器的分类与构型设计 |
| 2.4.1 柔顺并联多维力传感器的分类 |
| 2.4.2 构型设计流程 |
| 2.4.3 构型设计实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 柔顺机构用柔性铰链的组合设计及柔度建模 |
| 3.1 柔性铰链的组合设计流程 |
| 3.2 柔性铰链的组合设计与柔度建模 |
| 3.2.1 柔性铰链的组合设计 |
| 3.2.2 柔性铰链的通用柔度模型 |
| 3.3 双轴椭圆弧柔性铰链的设计与柔度建模 |
| 3.3.1 双轴椭圆弧柔性铰链的设计 |
| 3.3.2 双轴椭圆弧柔性铰链的柔度建模 |
| 3.4 柔性铰链柔度方程解析推导 |
| 3.4.1 圆锥曲线型柔性段柔度公式解析推导 |
| 3.4.2 双轴椭圆弧柔性段柔度公式解析推导 |
| 3.5 有限元验证和数值仿真 |
| 3.5.1 解析柔度模型 |
| 3.5.2 路径定义 |
| 3.5.3 有限元分析和验证 |
| 3.5.4 数值仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 柔顺并联多维力传感器应变解析与优化设计 |
| 4.1 多维力传感器静态性能评价指标 |
| 4.1.1 多维力传感器的数学模型 |
| 4.1.2 基于条件数的传感器静态性能评价指标 |
| 4.2 柔顺并联多维力传感器的应变解析模型 |
| 4.2.1 等矩形截面直梁应变解析 |
| 4.2.2 柔顺串联多维力传感器应变解析 |
| 4.2.3 柔顺并联多维力传感器应变解析 |
| 4.3 新型六维力传感器设计与应变解析 |
| 4.3.1 传感器弹性体结构设计 |
| 4.3.2 柔顺并联4-PSU弹性体结构特点 |
| 4.3.3 柔顺PSU支链刚度建模 |
| 4.3.4 整体刚度建模及力映射解析 |
| 4.3.5 传感器布片及组桥 |
| 4.3.6 应变柔度矩阵解析 |
| 4.4 新型六维力传感器优化设计 |
| 4.5 新型六维力传感器静动态性能仿真 |
| 4.6 新型六维力传感器虚拟静态性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 集成多维力感知柔顺并联机构机理建模与分析 |
| 5.1 柔顺并联机构的准静态模型 |
| 5.1.1 柔性铰链柔度变换和刚度位移变换 |
| 5.1.2 柔顺串联支链 |
| 5.1.3 柔顺并联机构 |
| 5.2 多维力感知柔顺并联机构类型及准静态模型 |
| 5.2.1 所有支链均含力测量和驱动单元类型 |
| 5.2.2 力测量被动支链与主动支链分离类型 |
| 5.2.3 力测量单元与主被动支链混合类型 |
| 5.2.4 柔顺并联机构与多维力传感器串联类型 |
| 5.3 平面柔顺并联机构的准静态模型 |
| 5.3.1 平面柔顺串联支链 |
| 5.3.2 平面柔顺并联机构 |
| 5.4 集成多维力感知平面柔顺并联机构的设计与分析 |
| 5.4.1 二维力感知柔顺并联机构的设计 |
| 5.4.2 柔顺PRR支链刚度建模 |
| 5.4.3 桥式位移放大机构解析建模 |
| 5.4.4 平面2-DOF微动平台主动支链解析建模 |
| 5.4.5 二维力感知解耦微动平台解析建模及力映射解析 |
| 5.4.6 传感器布片、组桥和应变解析 |
| 5.5 集成二维力感知平面微动平台模型验证 |
| 5.5.1 桥式位移放大机构模型验证 |
| 5.5.2 两自由度平面微动平台模型验证 |
| 5.5.3 平面二维力传感器应变解析模型验证 |
| 5.6 二维力感知解耦微动平台优化设计及静动态性能 |
| 5.6.1 优化设计 |
| 5.6.2 静动态性能 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）六自由度并联柔性铰链微动平台的研究（论文提纲范文）
| 1 6自由度微操作平台结构设计 |
| 2六自由度微操作平台微位移分析 |
| 3 6自由度微操作平台柔性铰链有限元分析 |
| 3.1柔性移动副的设计 |
| 3.2柔性球铰的设计 |
| 3.3虎克铰的分析 |
| 4六自由度微操作平台位移分析 |
| 4.1 新型6-PUS并联机构3维模型的建立 |
| 4.2新型6-PUS并联机构的模拟实验 |
| 5结论 |
（5）基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 多自由度精密定位平台发展概况 |
| 1.2.1 作动电机发展概况 |
| 1.2.2 定位平台发展概况 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 非共振压电电机研究现状 |
| 1.3.2 多自由度串/并联机构研究现状 |
| 1.3.3 基于压电作动的多自由度精密平台研究现状 |
| 1.4 需解决的问题 |
| 1.5 本文的主要研究工作 |
| 1.6 本文的内容安排 |
| 第二章 压电致动及多模式作动机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电陶瓷的基本性能参数 |
| 2.2.1 介电常数 |
| 2.2.2 压电常数 |
| 2.2.3 弹性常数 |
| 2.2.4 机械品质因数 |
| 2.2.5 机电耦合系数 |
| 2.3 压电方程及压电振子的振动模式 |
| 2.3.1 压电方程 |
| 2.3.2 压电振子的振动模式 |
| 2.4 压电叠堆的结构与性能 |
| 2.4.1 压电叠堆的结构 |
| 2.4.2 压电叠堆的基本性能 |
| 2.5 压电叠堆作动系统设计 |
| 2.5.1 压电叠堆作动系统的动态特性 |
| 2.5.2 压电叠堆作动系统的柔性设计 |
| 2.6 压电电机的振动状态 |
| 2.6.1 共振 |
| 2.6.2 非共振 |
| 2.6.3 共振与非共振的比较 |
| 2.7 多模式作动机理 |
| 2.7.1 作动方式 |
| 2.7.2 工作模式 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于柔性铰链结构参数的柔顺机构参数化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔性铰链参数化分析 |
| 3.2.1 结构参数ε |
| 3.2.2 柔度参数λ |
| 3.2.3 柔顺机构参数化设计 |
| 3.3 基于柔性铰链参数的柔顺机构优化设计 |
| 3.3.1 柔顺机构柔性铰链优化设计 |
| 3.3.2 有限元仿真验证 |
| 3.3.3 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于柔性铰链的非共振式压电作动器设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔性压电作动机构设计 |
| 4.2.1 柔性正交作动式 |
| 4.2.2 柔性杠杆作动式 |
| 4.2.3 柔性菱形作动式 |
| 4.3 柔性压电作动器优化设计 |
| 4.3.1 柔性正交作动器预紧机构小型化设计 |
| 4.3.2 基于柔性铰链结构参数的柔性杠杆作动器参数化优化设计 |
| 4.3.3 基于有限元的柔性菱形作动器多目标多参数优化设计 |
| 4.4 实验研究 |
| 4.4.1 实验平台系统 |
| 4.4.2 步进作动实验研究 |
| 4.4.3 连续作动实验研究 |
| 4.4.4 实验结果讨论与总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 6-DOF混联精密定位平台结构设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 设计目标 |
| 5.3 构型方案比较 |
| 5.4 6 -DOF混联精密定位平台系统结构设计 |
| 5.4.1 3 -DOF串联精密定位平台设计 |
| 5.4.2 3 -DOF并联精密定位平台设计 |
| 5.4.3 大行程圆柱柔性铰链设计与分析 |
| 5.5 6 -DOF混联精密定位平台运动学与动力学分析 |
| 5.5.1 3 -DOF串联精密定位平台运动学与动力学分析 |
| 5.5.2 3 -DOF并联精密定位平台运动学与动力学分析 |
| 5.6 6 -DOF混联精密定位平台仿真研究 |
| 5.6.1 仿真建模与验证方法 |
| 5.6.2 仿真结果与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 6-DOF混联精密定位平台系统实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验系统构建 |
| 6.2.1 实验系统组成及选型 |
| 6.2.2 实验测量方法与步骤 |
| 6.3 6-DOF混联精密定位平台步进作动性能实验 |
| 6.3.1 3-DOF串联平台步进作动实验 |
| 6.3.2 3-DOF并联平台步进作动实验 |
| 6.4 6-DOF混联精密定位平台连续作动性能实验 |
| 6.4.1 3-DOF串联平台连续作动实验 |
| 6.4.2 3-DOF并联平台连续作动实验 |
| 6.5 实验结果讨论与分析 |
| 6.5.1 实验结果讨论 |
| 6.5.2 误差分析 |
| 6.5.3 优化建议 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 主要研究工作与创新点 |
| 7.1.1 主要研究工作 |
| 7.1.2 主要创新点 |
| 7.2 进一步研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）多自由度微动并联机器人鲁棒非线性控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 并联机器人的历史与发展 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及其组织结构 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 组织结构 |
| 2.基本理论及问题描述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 并联微动机器人的运动分析 |
| 2.2.1 平台机构概述 |
| 2.2.2 位姿与姿态的表示 |
| 2.3 并联机器人动力学分析 |
| 2.4 研究问题描述 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.并联微动机器人鲁棒非线性控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并联微动机器人非线性控制的方法 |
| 3.2.1 机器人动态的不确定性与鲁棒控制 |
| 3.2.2 机器人基本控制技术 |
| 3.3 并联微动机器人鲁棒非线性控制设计 |
| 3.3.1 鲁棒非线性控制设计 |
| 3.3.2 并联机器人鲁棒非线性控制系统分析 |
| 3.4 基于神经网络的并联微动机器人鲁棒非线性控制设计 |
| 3.4.1 RBF神经网络 |
| 3.4.2 基于神经网络的并联机器人鲁棒非线性控制系统设计与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.特性分析与仿真验证 |
| 4.1 模型特性仿真 |
| 4.1.1 Solidworks建模方法 |
| 4.1.2 并联机器人的simmechancis模型 |
| 4.1.3 控制算法 |
| 4.1.4 运动仿真 |
| 4.2 鲁棒非线性控制仿真 |
| 4.2.1 仿真参数设定 |
| 4.2.2 仿真结果 |
| 4.3 基于神经网络的鲁棒非线性控制仿真 |
| 4.3.1 仿真参数设定 |
| 4.3.2 仿真结果 |
| 4.4 仿真结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.实验测试 |
| 5.1 实验设备简介 |
| 5.2 微动并联机器人控制实验 |
| 5.2.1 上位机主程序 |
| 5.2.2 相关接口函数 |
| 5.3 微动并联机器人相关特性实验 |
| 5.3.1 迟滞特性 |
| 5.3.2 蠕变特性 |
| 5.4 微动并联机器人闭环控制实验 |
| 5.4.1 控制策略 |
| 5.4.2 实验 |
| 5.5 分析与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（7）基于并联机构的精密轴系间隙检测平台基础理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外并联机器人应用研究现状 |
| 1.4.2 国内并联机器人应用研究现状 |
| 1.4.3 轴承间隙检测仪研究现状 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 第2章 检测平台应用理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 轴承间隙分析 |
| 2.2.1 轴承间隙分类 |
| 2.2.2 角接触球轴承的基础知识 |
| 2.2.3 角接触球轴承的允许轴向间隙 |
| 2.3 轴承间隙影响因素分析 |
| 2.3.1 过盈配合量对间隙的影响 |
| 2.3.2 转速对间隙的影响 |
| 2.3.3 温度对间隙的影响 |
| 2.3.4 预紧力对间隙的影响 |
| 2.3.5 原始间隙和工作间隙之间的转换关系 |
| 2.4 检测平台任务分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于并联机构的精密轴系间隙检测平台构型设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔性铰链分析 |
| 3.2.1 柔性铰链建模理论 |
| 3.2.2 典型轮廓曲线柔性铰链建模分析 |
| 3.2.3 典型轮廓曲线柔性关节柔度的仿真分析 |
| 3.3 大量程柔性铰链设计 |
| 3.4 检测平台构型综合分析 |
| 3.4.1 三自由度检测平台构型设计 |
| 3.4.2 五自由度检测平台构型设计 |
| 3.4.3 六自由度检测平台构型设计 |
| 3.4.4 检测平台串并联构型设计 |
| 3.4.5 传统柔性铰链型检测平台构型设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于并联机构的精密轴系间隙检测平台机构分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 检测平台各向同性性能研究 |
| 4.2.1 各向同性的研究理论 |
| 4.2.2 基于条件数的各向同性研究理论 |
| 4.2.3 细化的各向同性研究理论 |
| 4.2.4 正向和逆向各向同性研究理论 |
| 4.2.5 满足解耦条件的各向同性研究理论 |
| 4.3 满足各向同性的检测平台构型分析 |
| 4.3.1 6-SPS型检测平台自由度分析 |
| 4.3.2 6-SPS型检测平台各向同性分析 |
| 4.3.3 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台各向同性分析 |
| 4.4 检测平台运动学分析 |
| 4.4.1 6-SPS型检测平台运动学分析 |
| 4.4.2 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台运动学分析 |
| 4.5 检测平台动力学分析 |
| 4.5.1 6-SPS型检测平台动力学分析 |
| 4.5.2 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台动力学分析 |
| 4.6 检测平台整体结构模型受力仿真分析 |
| 4.6.1 6-SPS型检测平台受力仿真分析 |
| 4.6.2 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台受力仿真分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 检测平台刚柔耦合系统建模与仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于并联机构的精密轴系间隙检测平台刚柔耦合系统建模 |
| 5.2.1 基于Solidwork、Adams和Ansys的刚柔耦合系统建模方法 |
| 5.2.2 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台柔性铰链柔性体的建立 |
| 5.2.3 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台刚柔耦合系统建模 |
| 5.2.4 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台刚柔耦合模型添加约束 |
| 5.3 基于并联机构的精密轴系间隙检测平台刚柔耦合系统运动仿真 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 检测平台整体方案设计与实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 检测平台整体方案设计 |
| 6.2.1 空间精密轴系 |
| 6.2.2 空间精密轴系固定装置 |
| 6.2.3 检测平台整体结构方案 |
| 6.3 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台实验分析 |
| 6.3.1 检测平台零件选型及加工制作 |
| 6.3.2 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台样机 |
| 6.3.3 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台实验研究 |
| 6.3.4 等杆长 6/3-3 型 6-PSS检测平台实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）并联微纳操作机器人标定与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微纳操作机器人的应用 |
| 1.2 微纳操作机器人发展 |
| 1.3 微纳操作机器人研究现状 |
| 1.4 课题来源与本文主要研究内容 |
| 第二章 微纳操作机器人输入-输出关系模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微纳操作机器人介绍 |
| 2.3 并联6-SPS/3-RPR机构运动学模型 |
| 2.4 微纳操作机器人静力学模型 |
| 2.5 微纳操作机器人输入-输出关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 微纳操作机器人工作空间研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 约束条件 |
| 3.3 工作空间分析 |
| 3.4 工作空间参数影响研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 微纳操作机器人动力学建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微纳操作机器人动力学模型 |
| 4.3 6 -SPS微纳操作机器人模态分析 |
| 4.4 有限元仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 微纳操作机器人误差模型与标定研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 误差影响模型 |
| 5.3 微纳操作机器人标定研究 |
| 5.4 标定实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 微纳操作机器人控制与轨迹实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 微纳操作机器人实验系统 |
| 6.3 两步法开环控制 |
| 6.4 闭环反馈控制 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 宏微一体操作系统与微纳颗粒操作实验 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 宏微一体操作系统 |
| 7.3 宏微一体操作系统运动学模型 |
| 7.4 人机交互策略及控制实现 |
| 7.5微粒操作实验 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 研究内容总结 |
| 8.2 论文创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）基于生物工程的新型并联微动平台的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 并联微动平台的的应用 |
| 1.3 国内外并联微动平台研究现状 |
| 1.3.1 国外并联微动平台研究现状 |
| 1.3.2 国内并联微动平台研究现状 |
| 1.4 本文的选题意义 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 并联微动平台的构型设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 细胞微注射的技术要求 |
| 2.3 柔性铰链 |
| 2.3.1 柔性铰链介绍 |
| 2.3.2 柔性铰链的材料和加工方法 |
| 2.4 并联微动平台的构型设计 |
| 2.4.1 并联微动平台的构型初步设计 |
| 2.4.2 并联微动平台的构型优化设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 并联微动平台的静刚度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔度矩阵的基本理论 |
| 3.2.1 单个半圆弧柔性铰链的柔度矩阵 |
| 3.2.2 不同参考坐标系下柔度矩阵的变换 |
| 3.2.3 多个柔性铰链串联的柔度矩阵 |
| 3.2.4 多个柔性铰链并联的柔度矩阵 |
| 3.3 并联微动平台刚度模型 |
| 3.3.1 桥式位移放大机构的刚度计算 |
| 3.3.2 柔顺机构的刚度计算 |
| 3.3.3 各个支链的刚度计算 |
| 3.3.4 并联微动平台的刚度计算 |
| 3.4 桥式位移放大机构放大比 |
| 3.4.1 桥式位移放大机构放大比理论计算 |
| 3.4.2 桥式位移放大机构有限元分析 |
| 3.5 刚度模型的有限元仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 并联微动平台的运动学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并联微动平台的位置分析 |
| 4.2.1 并联微动平台的位置反解 |
| 4.2.2 并联微动平台的位置正解 |
| 4.2.3 并联微动平台的耦合性误差分析 |
| 4.3 并联微动平台有限元仿真分析 |
| 4.3.1 并联微动平台的单条支链加载有限元仿真 |
| 4.3.2 并联微动平台的两条支链同时加载有限元仿真 |
| 4.3.3 并联微动平台的三个支链同时加载有限元仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 并联微动平台的动力学建模及模态计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 并联微动平台的动力学模型 |
| 5.2.1 桥式位移放大机构的弹性势能和动能 |
| 5.2.2 柔顺机构的动能和弹性势能 |
| 5.2.3 并联微动平台的能量方程 |
| 5.2.4 并联微动平台的 lagrange 方程 |
| 5.3 并联微动平台的模态计算及有限元仿真分析 |
| 5.3.1 并联微动平台的模态理论计算 |
| 5.3.2 并联微动平台的模态有限元仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 并联微动平台的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验系统简介 |
| 6.2.1 实验样机的制作 |
| 6.2.2 实验系统搭建 |
| 6.3 单个支链的位移放大实验 |
| 6.3.1 实验过程 |
| 6.3.2 实验数据及分析 |
| 6.4 并联微动平台运动解耦性实验 |
| 6.4.1 实验过程 |
| 6.4.2 实验数据及分析 |
| 6.5 并联微动平台的误差分析 |
| 6.5.1 并联微动平台定位精度及线性度分析 |
| 6.5.2 并联微动平台误差源分析与防治 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 并联机构的应用 |
| 1.3 并联机构型综合方法的研究现状 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 2 基于方位特征集的并联机构拓扑结构设计理论与方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 方位特征集的基本概念及其定义 |
| 2.3 方位特征集的运算规则 |
| 2.3.1 串联机构的方位特征集的运算规则 |
| 2.3.2 尺度约束类型的 POC 集 |
| 2.3.3 单回路机构的独立位移方程数 |
| 2.3.4 并联机构的方位特征集的运算规则 |
| 2.4 并联机构支链的基本特性 |
| 2.4.1 支链的方位特征集 |
| 2.4.2 简单支链与复杂支链 |
| 2.5 机构的自由度 |
| 2.5.1 自由度公式 |
| 2.5.2 并联机构的独立位移方程数 |
| 2.5.3 消极运动与驱动副副判定准则 |
| 2.6 基于单开链单元的机构组成原理 |
| 2.6.1 单开链约束度 (Δ j) |
| 2.6.2 基本运动链的耦合度(κ ) |
| 2.6.3 基于单开链单元的机构拓扑结构分解方法 |
| 2.7 自由度类型及其判定方法 |
| 2.7.1 自由度类型 |
| 2.7.2 自由度类型的判定准则 |
| 2.8 机构运动输入--输出的解耦性 |
| 2.8.1 机构运动输入--输出解耦性 |
| 2.8.2 运动输入--输出解耦的基本方法 |
| 2.9 基于方位特征集的并联机构拓扑结构综合方法 |
| 2.9.1 并联机构拓扑结构设计的一般过程 |
| 2.9.2 并联机构结构类型的特性分析及其分类 |
| 2.10 本章小结 |
| 3 (3T-0R)并联机构的拓扑结构设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 支链拓扑结构类型与支链组合方案 |
| 3.2.1 支链的 POC 集 |
| 3.2.2 简单支链的结构类型 |
| 3.2.3 复杂支链的结构类型 |
| 3.2.4 支链组合方案 |
| 3.3 (3T-0R)并联机构拓扑结构设计 |
| 3.3.1 拓扑结构设计的一般过程 |
| 3.3.2 举例 |
| 3.4 (3T-0R)并联机构的拓扑结构类型及其分类 |
| 3.4.1 机构拓扑结构类型及其特性分析 |
| 3.4.2 机构拓扑结构类型的扩展 |
| 3.4.3 并联机构拓扑结构类型的分类 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 (3T-3R)并联机构的拓扑结构设计 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 支链拓扑结构类型与支链组合方案 |
| 4.2.1 支链的 POC 集 |
| 4.2.2 简单支链的结构类型 |
| 4.2.3 复杂支链的结构类型 |
| 4.2.4 支链组合方案 |
| 4.3 (3T-3R)并联机构拓扑结构设计 |
| 4.3.1 拓扑结构设计的一般过程 |
| 4.3.2 举例 |
| 4.4 (3T-3R)并联机构的拓扑结构类型及其分类 |
| 4.4.1 机构拓扑结构类型及其特性分析 |
| 4.4.2 并联机构拓扑结构类型的分类 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 并联机构的优选及其在振动筛主机构机型中的应用 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 新型并联运动振动筛主机构拓扑结构的优选原则 |
| 5.2.1 优选思路 |
| 5.2.2 设计原则 |
| 5.3 基于三平移机构的优选及改进 |
| 5.4 基于二平移一转动机构优选及改进 |
| 5.5 基于一平移二转动机构优选及改进 |
| 5.6 基于三转动机构优选及改进 |
| 5.7 振动筛优选主机构的运动学分析、仿真 |
| 5.7.1 机构运动学分析与仿真 |
| 5.7.2 运动仿真 |
| 5.8 原理性样机模型的研制 |
| 5.9 本章小结 |
| 6 基于机构耦合度分析的并联机构位置正解的研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 1-2-3 式 SPS 六自由度并联机构运动学正解分析 |
| 6.2.1 1-2-3 式 SPS 机构的可制造结构及其耦合度分析 |
| 6.2.2 位置正解求解 |
| 6.2.3 位置逆解分析 |
| 6.2.4 正逆解数值算例 |
| 6.3 2-2-2 式 SPS 六自由度并联机构运动学正逆解分析 |
| 6.3.1 2-2-2 式 SPS 机构的可制造结构及其耦合度分析 |
| 6.3.2 位置正解求解 |
| 6.3.3 位置逆解求解 |
| 6.3.4 正逆解数值算例 |
| 6.4 2-2-1-1 式 SPS 六自由度并联机构运动学正解分析 |
| 6.4.1 2-2-1-1 式 SPS 机构的可制造结构及其耦合度分析 |
| 6.4.2 位置正解分析 |
| 6.4.3 位置逆解分析 |
| 6.4.4 正逆解算例 |
| 6.5 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要工作 |
| 7.2 本文的创新之处 |
| 7.3 本课题值得进一步研究的工作及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
四、运动解耦六自由度并联微动机器人关键技术研究（论文参考文献）
- [1]面向显微操作的并联微动平台的设计与研究[D]. 李毅. 燕山大学, 2021(01)
- [2]基于（2-UPS+U）PU+2-UPS机构的并联机械臂动力学与解耦性分析[D]. 禹进. 河北科技师范学院, 2020(12)
- [3]柔顺并联多维力传感器机理建模与应变解析研究[D]. 李立建. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]六自由度并联柔性铰链微动平台的研究[J]. 桂和利,周睿. 机械设计与研究, 2018(06)
- [5]基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究[D]. 卢倩. 南京航空航天大学, 2018(01)
- [6]多自由度微动并联机器人鲁棒非线性控制[D]. 梁旺. 中原工学院, 2018(07)
- [7]基于并联机构的精密轴系间隙检测平台基础理论研究[D]. 顾伟栋. 燕山大学, 2017(04)
- [8]并联微纳操作机器人标定与实验研究[D]. 董易. 上海交通大学, 2016
- [9]基于生物工程的新型并联微动平台的理论与实验研究[D]. 马琦翔. 燕山大学, 2014(01)
- [10]基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用[D]. 余同柱. 常州大学, 2013(06)